無人倉中，操控全局的智能控制系統，為京東自主研發的“智慧”大腦，倉庫管理、控制、分揀和配送信息系統等均由京東開發并擁有自主知識產權，整個系統均由京東總集成。無人倉的智能大腦在0.2秒內，可以為計算出300多個機器人運行的680億條可行路徑，并做出最佳選擇。智能控制系統反應速度0.017秒，許多心理學專家對人的生理反應時間做過實驗，結果都測得大于0.1s，也就是說，無人倉智能大腦的反應速度是人的6倍。

      在出庫區域，大大小小類似掃地機器人的AGV（物流行業的自動分揀運輸機）則各司其職：最小型的300多個“小紅人”AGV負責將每個訂單小包裹按照訂單地址投放入不同的轉運包裹中，中型AGV完成第二輪分配和打包，大型AGV則直接把最后要送往京東終端配送站點的大包裹送上傳送帶。而傳送帶可以直接從庫房內延伸至庫房外的運輸車上。再接下來，就是運輸車與終端配送人員的合作，把包裹一個個送到消費者手上了。

在這個過程中，最亮眼的莫過于300多個“小紅人”的密切配合：它們在廣闊的分揀區域內背著商品往來穿梭，運行速度為每秒3米，這是全世界最快的分揀速度。

同時，“小紅人”所有的路線都由計算機控制自行選擇，“小紅人”會互相避讓；如果發現電量低了，它們會自動挪到墻上的充電樁上充電——10分鐘充電，可以工作4小時。此外，“小紅人”還會根據分揀量大小，自行計算是“靠墻休息”還是駛上分揀場進行工作。

       在貨物入庫，打包等環節，京東無人倉配備了3種不同型號的六軸機械臂，應用在入庫裝箱、揀貨、混合碼垛、分揀機器人供包4個場景下。

      京東物流在無人倉的規劃中，融入了大數據和云計算技術，利用大數據精確推薦包材，可以實現全自動體積適應性包裝，不浪費1厘米材料，以緩解人工打包中出現的“小商品大包裝”或者“大商品小包裝”造成包裝過度或者紙箱破損的情況。在測量環節便利用到了物聯網中的傳感器技術，傳感器測出大小、體積后，計算機“大腦”才能判斷出選用多大的包裝去盛放。

      在分揀場內，京東引進了3種不同型號的智能搬運機器人執行任務；在5個場景內，京東分別使用了2D視覺識別、3D視覺識別、以及由視覺技術與紅外測距組成的2.5D視覺技術，為這些智能機器人安裝了“眼睛”實現了機器與環境的主動交互。